MATS9AE

Biomatériaux

Durée : 21 heures

Crédits : 2 ECTS 

Semestre : S9

Responsable(s) :

Franck CLEYMAND, Maître de Conférences, bertrand.lenoir@mines-nancy.univ-lorraine.fr 

Mots clés :

Pré requis : 

Objectif général : 

L’utilisation et l’optimisation de matériaux biocompatibles (métalliques, céramiques, polymèriques, composites) comme matériaux artificiels de remplacement destinés à être en contact avec les tissus biologiques (prothèses, implants, instruments chirurgicaux) est aujourd’hui non seulement un enjeu scientifique, médical et économique mais aussi sociétal.

Dans le cadre de ce cours nous présenterons, de manière non exhaustive et introductive, les biomatériaux sous un aspect pluridisciplinaire impliquant l’analyse de leurs propriétés mécaniques et physico-chimiques en relation avec la biologie et la médecine. Tout au long du cours nous montrerons, à l’aide de divers exemples pratiques, le lien entre la fonction de base, les propriétés requises et le choix des matériaux. Des spécialistes des différents domaines seront conviés pour assurer tout ou partie d’une séance.

À l’issue de ce cours les étudiants devront être capables :

1. de connaître les principaux biomatériaux couramment utilisés et leurs applications
2. de connaître la structure, les propriétés, les avantages et inconvénients des différentes classes de biomatériaux
3. de choisir le(s) biomatériau(x) adapté(s) d’un point de vue fonctionnalité, biocompatibilité et normatif en vue de leur(s) utilisation(s) dans un dispositif médical destiné à être en contact avec les tissus biologiques.

Programmes et contenus :

• Introduction aux biomatériaux : principales définitions (biomatériaux, biocompatibilité, biofonctionnalité) ; champs d’application. Conception d’un dispositif médical.
• Propriétés et caractérisation des matériaux biologiques et artificiels : notion de biomimétisme, de multifonction, de dégradation des biomatériaux.
• Biomatériaux métalliques. Étude d’un stimulateur cardiaque ou des pompes implantables
• Biomatériaux céramiques et composites inertes (ex : alumine, vitrocéramique), biactifs en surface (ex : HAP), résorbables (ex : b-TCP)
• Biomatériaux polymériques : propriétés de service ; notion de biodégradabilité
• Normes et règlementation
• Développement de matériaux nouveaux (polymères biofonctionnels, bioencapsulation, biofilms, produits à tribologie améliorée). Les enjeux et défis reliés aux biomatériaux.

Polycopiés d’articles de référence. Documents de la bibliothèque à sélectionner en autonomie

Compétences : 

Niveaux

Description et verbes opérationnels

Connaître 

Comprendre 

Appliquer 

Analyser 

Synthétiser

Évaluer

Évaluations :

• Test écrit

• Contrôle continu

• Oral, soutenance

• Projet

• Rapport